本发明专利技术公开了一种基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法，包括：溶液热法合成一维永磁Fe3O4纳米链，合成单分散Fe3O4纳米微球；通过外加磁场将Fe3O4纳米微球按照磁场方向进行排列，进行聚合反应，在磁场诱导下将Fe3O4微球自组装成一维Fe3O4纳米链；将Fe3O4纳米链加入到SBS/LLDPE共混物溶液中，在冰浴条件下进行分散；复合薄膜的初步成型，采用旋涂法成膜的方法将溶液初步制成薄膜的形状，利用匀胶机吸片后，将溶液加到底板上，利用离心力将溶液匀开，通过控制匀胶机来控制溶液的厚度，制备出复合薄膜。本发明专利技术复合薄膜响应快、变形量大且形变可控，具有重要的研究价值与工程意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合薄膜
，尤其涉及一种基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法。
技术介绍
复合薄膜，composite film，由两种或多种不同的材料通过复合制成的薄膜，主要用于功能材料。通过复合，可以获得具有各单一材料综合性质的材料，使用的基材主要有塑料薄膜(如聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯、聚氯乙烯PVC和聚酯PET等)、玻璃纸、纸张和金属箔Al等。基材的复合可以采用挤出复合方法或借助于胶粘剂进行胶粘复合。粘合剂是合成产品大多数粘合剂是双组分的聚氨酯(PU)粘合剂粘合过程的化学反应使粘合剂固化。在基材表面的粘合剂主要是一个物理过程只有一小部分是化学过程这时粘合剂的成分与塑料薄膜中的成分粘合在一起并进一步固化。若在粘合过程中一张薄膜已经是被印刷的那么粘合剂和油墨要符合更多的要求。最基本的要求是在复合前的里层要有很好的附着牢度和彻底的干燥。这意味着在印刷的里膜中不允许有溶剂残留。但在油墨的连接料中经常会残留有溶剂或酒精。由于这个原因，粘合剂的性能必须要能与自由基(-OH基)结合。否则粘合剂和固化剂会自身发生粘合反应从而失去了本该具有的特性。例如复合过程中，薄膜已印刷有PVB油墨，油墨中残留有异氛酸盐，该盐的化学基-NCO会与酒精和水的自由基-OH结合发生反应。没有残留导致粘合剂不能充分反应。随后而来的就是一个不足的固化和粘着力。在粘合剂中，溶剂型的粘合剂与UV粘合剂这类的无溶剂的粘合剂是有区别的。溶剂型的粘合剂需要一个烘箱使溶剂挥发出去。使用UV粘合剂时，UV光穿过薄膜到达粘合剂使贴合剂聚合在一起。目前，一些无机非金属薄膜的制备中也用到了复合薄膜制备技术，已达到光电综合性能的提高。目前，MEMS中形状记忆合金执行器响应频率低和变形量小。因此，通过本专利技术可制备一种能够应用于MEMS领域的响应频率高、变形量大且可实现远程遥控变形的有取向的Fe3O4纳米链/SBS/LLDPE磁控形状记忆复合薄膜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法，旨在解决MEMS中形状记忆合金执行器响应频率低和变形量小的问题。本专利技术是这样实现的，一种基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法，所述基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法包括以下步骤：步骤一，溶液热法合成一维永磁Fe3O4纳米链，以1.56gFeCl3·6H2O和2.72gFeSO4·7H2O为原料，在水热反应釜中，采用强碱(NaAc)溶液作为反应介质，对反应体系加热至80℃，使反应釜中产生高温高压的环境反应10h，进而合成单分散Fe3O4纳米微球；通过外加磁场将Fe3O4纳米微球按照磁场方向进行排列，然后采用35g溶有己内酯二醇和交联剂的二氯甲烷溶液(质量比，乙内酯二醇∶DCP＝100∶0.5～100∶2.5)在微球表面进行聚合反应(反应条件：按照不同比例称取乙内酯二醇和DCP，将其分别完全溶解于20ml二氯甲烷中；然后用注射器将DCP溶液缓慢注入到搅拌的乙内酯二醇溶液体系中，待其全部加入后再用超声分散器超声混合溶液10分钟，而后置于通风厨挥发溶剂，最后再将其放到真空烘箱完全干燥)，在磁场诱导下将Fe3O4微球自组装成一维Fe3O4纳米链；步骤二，Fe3O4纳米链在共混溶液中的均匀分散方法，将质量分数为4.5～18％的Fe3O4纳米链加入到溶解有SBS/LLDPE共混物的甲苯溶液中，在冰浴的条件(0℃)下搅拌来进行分散；步骤三，复合薄膜的初步成型，采用旋涂法成膜的方法将溶液初步制成薄膜的形状，利用匀胶机吸片后，将溶液加到底板上，利用离心力将溶液匀开，通过控制匀胶机的转速和时间来控制溶液的厚度，制备出复合薄膜(使用基底
为4×4cm2的ITO玻璃片，涂膜时，首先在600r/min下旋涂10s，再在3000r/min运转30s，在60℃下先干燥1h，重复旋涂两层，得到所需样品)。本专利技术的另一目的在于提供一种所述基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法制备的纳米链复合薄膜在MEMS微执行器中的应用。本专利技术的另一目的在于提供一种所述基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法制备的纳米链复合薄膜在MEMS微驱动器中的应用。本专利技术提供的基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法，可以结合形状记忆聚合物的变形量大，加工方便以及磁控形状记忆材料响应速度快的优点，设计并制备一种响应快、变形量大且形变可控的磁控形状记忆聚合物薄膜材料可有效地解决目前形状记忆材料在MEMS中的瓶颈问题，响应时间＜10ms，变形量可达300％且形变可精确控制在1％以内，具有重要的研究价值与工程意义。附图说明图1是本专利技术实施例提供的基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的Fe3O4纳米微球和Fe3O4纳米链的微观形态示意图；图中：a、Fe3O4纳米微球；b、Fe3O4纳米链。图3是本专利技术实施例提供的Fe3O4/SBS/LLDPE复合薄膜的磁响应曲线示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例的基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法包括以下步骤：S101：溶液热法合成一维永磁Fe3O4纳米链。以FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O为原料，在水热反应釜中，采用强碱溶液作为反应介质，对反应体系加热，使反应釜中产生高温高压的环境，进而合成单分散Fe3O4纳米微球；通过外加磁场将Fe3O4纳米微球按照磁场方向进行排列，然后采用己内酯二醇和交联剂在微球表面进行聚合反应，在磁场诱导下将Fe3O4微球自组装成一维Fe3O4纳米链；S102：Fe3O4纳米链在共混溶液中的均匀分散方法，将Fe3O4纳米链加入到溶液中，在冰浴的条件下长时间搅拌(大于24h)来进行分散；S103：复合薄膜的初步成型技术，采用旋涂法成膜的方法将溶液初步制成薄膜的形状，利用匀胶机吸片后，将溶液加到底板上，利用离心力将溶液匀开，通过控制匀胶机的转速和时间来控制溶液的厚度，制备出复合薄膜。下面结合具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步的描述。步骤一，溶液热法合成一维永磁Fe3O4纳米链，以1.56gFeCl3·6H2O和2.72gFeSO4·7H2O为原料，在水热反应釜中，采用强碱(NaAc)溶液作为反应介质，对反应体系加热至80℃，使反应釜中产生高温高压的环境反应10h，进而合成单分散Fe3O4纳米微球；通过外加磁场将Fe3O4纳米微球按照磁场方向进行排列，然后采用35g溶有己内酯二醇和交联剂的二氯甲烷溶液(质量比，乙内酯二醇∶DCP＝100∶0.5～100∶2.5)在微球表面进行聚合反应(反应条件：按照不同比例称取乙内酯二醇和DCP，将其分别完全溶解于20ml二氯甲烷中；然后用注射器将DCP溶液缓慢注入到搅拌的乙内酯二醇溶液体系中，待其全部加入后再用超声分散器超声混合溶液10分钟，而后置于通风厨挥发溶剂，最后再将其放到真空烘箱完全干燥)，在磁场诱导本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法包括以下步骤：步骤一，溶液热法合成一维永磁Fe3O4纳米链，以FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O为原料，在水热反应釜中，采用强碱溶液作为反应介质，对反应体系加热，使反应釜中产生高温高压的环境，进而合成单分散Fe3O4纳米微球；通过外加磁场将Fe3O4纳米微球按照磁场方向进行排列，然后采用己内酯二醇和交联剂在微球表面进行聚合反应，在磁场诱导下将Fe3O4微球自组装成一维Fe3O4纳米链；步骤二，Fe3O4纳米链在SBS/LLDPE共混溶液中的均匀分散方法，将Fe3O4纳米链加入到溶液中，在冰浴的条件下搅拌来进行分散；步骤三，复合薄膜的初步成型，采用旋涂法成膜的方法将溶液初步制成薄膜的形状，利用匀胶机吸片后，将溶液加到底板上，利用离心力将溶液匀开，通过控制匀胶机的转速和时间来控制溶液的厚度，制备出复合薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法包括以下步骤：步骤一，溶液热法合成一维永磁Fe3O4纳米链，以FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O为原料，在水热反应釜中，采用强碱溶液作为反应介质，对反应体系加热，使反应釜中产生高温高压的环境，进而合成单分散Fe3O4纳米微球；通过外加磁场将Fe3O4纳米微球按照磁场方向进行排列，然后采用己内酯二醇和交联剂在微球表面进行聚合反应，在磁场诱导下将Fe3O4微球自组装成一维Fe3O4纳米链；步骤二，Fe3O4纳米链在SBS/LLDPE共混溶液中的均匀分散方法，将Fe3O4纳米链加入到溶液中，在冰浴的条件下搅拌来进行分散；步骤三，复合薄膜的初步成型，采用旋涂法成膜的方法将溶液初步制成薄膜的形状，利用匀胶机吸片后，将溶液加到底板上，利用离心力将溶液匀开，通过控制匀胶机的转速和时间来控制溶液的厚度，制备出复合薄膜。2.如权利要求1所述的基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤一中，以1.56gFeCl3·6H2O和2.72gFeSO4·7H2O为原料，在水热反应釜中，采用强碱NaAc溶液作为反应介质，对反应体系加热至80℃，使反应釜中产生高温高压的环境反应10h，进而合成单分散Fe3O4纳米微球。3.如权利要求1所述的基于MEMS取向Fe3O4纳米链复合薄膜的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永坤，田文超，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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